DE1555579A1

DE1555579A1 - Gleitschutzeinrichtung,insbesondere fuer Fahrzeuge,die mit einem Bremskraftverstaerker ausgeruestet sind

Info

Publication number: DE1555579A1
Application number: DE19661555579
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Graubremse GmbH; Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH; Graubremse GmbH
Priority date: 1966-05-09
Filing date: 1966-05-09
Publication date: 1970-01-29

Description

meiden. Es wird daher vorgeschlagen, daß an der pneumatischen Seite des Bremsverstärkers Umschalt- und / oder Absperrorgane vorgesehen sind, welche mit einem die itadverzöfferung messenden Geber in Verbindung stehen und bei drohendem Gleiten den Verstärker unwirksam machen. Bei unwirksamem Verstärker ist der Bremsdurck aber so niedrig, daß die Räder wieder festen Bodenkontakt gewinnen und sich dahei beschleunigen, wenn sie zuvor blockierten oder nahe daran waren. Am Bremsverstärker selbst sind keine oder- wie im folgenden gezeigt - nur unwesentliche Änderungen zu treffen. Der zusätzliche Einbau einer Gleitschutzeinrichtung in ein mit normaler Bremse und Bremsverstärker ausgestattetes Fahrzeug vereinfacht sich dadurch erheblich. Um die an sich sehr einfache erfindungsgemäße Maßnahme verständlich zu machen, soll nun näher umschrieben werden, was unter dem Begriff "pneumatischer BremsverBtärker" verstanden wird. Darunter fallen alle Geräte, bei denen durch die Einwirkung von Saugluft oder Druckluft auf einen Kolben größeren Durchmessers ein Kolben kleineren Durchmessers (Sekundärkolben) so bewegt wird, daß der vor dem kleineren Kolben entstehende Flüssigkeitsdruck (Sekundärdruck) sich in einem stetigen funktionellen Zusammenhang mit der auf ein Stellglied einwirkenden Stellkraft ändert. Der funktionelle Zusammenhang ist in der Regel linear und wird durch eine Ventilanordnung erreicht, welche im wesentlichen aus einem beweglichen und einem festen Ventilsitz sowie einem gemeinsainen Ventilkörper besteht. Der bewegliche Sitz dient als Stellglied und steht, wie auch der Ventilkörper, unter der Linwirkung einer Rückstellfeder. Die Deivetrung des Stellgliedes erfolgt mittels eines Gestänges oder mittels hYdraulischer Kraftübertragung vom Bremspedal aus. Im Falle einer hydrauliselien Übertragung bezeichnet wan den Flüssi.-#Iieitseruck als Prmiärdruck. Entsprechend den jeltenden Sicherheitsvorschriften sind meist auch Vork-ellrun"en netroffen, daß bei Ausfall der Saugluft- oder Druckluftquelle der Sekundärdruck wenigstens gleich dem Primärdruck ist bz%y. der Sekundärkolben direkt durch das Bremspedal bet't.tigt wird. Am einfachsten läßt man er-findungsgemÜL beim Ansprechen des Verzögerungsgebers die Drücke beiderseits des peneumati8chen Kolbens sich au#sgleichen. Der kolben wird dann von seiner Feder zurückgestellt. Ohne am Bremsverstärker irgendwelche #nderun..en vernehmen zu müssen» kann man zu diesem Zweck in die pneumatische Zuleitung h ö h e r e n Druckes ein Dreiwegeventil einschalten, welches in einer Stellung die Zuleitung mit dem entsprechenden Anschluß des Bremsverstärkers verbindet, in der anderen-Stellun.- dagegen die Zuleitung absperrt und den Anschluß mit der Zuleitung n i e - r i g e r e n Druckes verbindet (Fig. 3.). Der höhere Druck ist beim Saugluftterstärker der atmosphärische Luft,-druck, beimDDruckluftverstärker eben dieser Preßluftdruck. Entsprechend ist unter dem jeweils niedrigeren Druck der Unterdruck bzw. der atmosphärische Druck zu verstehen.
In diesem ersten Fall findet der Druckausgleich beiderseits des Kolbens bei dem niedrigen Druck statt. Nach einen zweiten Lösungsvorschlag wird das Dreiwegeventil in die Zuleitung niedrigeren Drucken eingeschaltet. Dementsprechend findet dann der Druckausgleich beim höheren Druck etatte

Eine Reihe größtenteils für Druckluft und Baugluft verwendbarer Ausführungsbeispiele sollen unter'Zuhilfenahme der Zeichnung die Erfindung näher erläutern.

mit Lruck, Atmosphäre oder Unterdruck. Die oberen Bezeichnungen gelten jeweils für die Funktion als Druckluftverstärker und die unt eren für die Funktion als Saugluftverstärker. Anhand von Fig. 1 soll nun zunächst die prinzipielle Wirkungswiese eines der bekannten Bremsdurckverstärker aufgezeigt werden. Ein Luftkolben 1 ist-mit einem kleineren Flüssigkeits.#-kolben 2 über eine kelbenstange 3 fest verbunden. Vom Anschluß 4 des Flüssigkeitszylinders führt eine Druckleitung zu den liaidbremamylindern. Diese Leitung führt also den Bremodurck (Sekundärdruck). Der Doppelkolben w ird bei gleichen Druck in den beiden Lufträumen 6 und 7 durch eine Druckfeder 5 in die gezeigte 1-,nO'age eingestellt. Die Itäume 6 und 7 sind über Leitungen 8 und 9 mit zwei Räumen 10 und 11 verbunden. Diese sind durch eine Membran 12 oder eine andere bewegliche Wand voneinander getrennt. Die liembran weist in der Mitte eine Öffnung 13 auf, deren erhöhter Rand als Ventileitz ausgebildet ist. Mit der Membran ist eine die Öffnung 13 übergreifende Kappe 14 fest verbunden. Sie läuft weiterhin in eine von außen zugängliche Schubstange 15 mit Gelenkbohrung 15a. aus. Diese Stange bildet zusammen mit der Membran 12 das Stellglied. Die Seitenwände der Kappe sind durch Öffnunt-en 16 durchbrochen, so daß die Öffnung 13 die Riumt 10 und 11 verbindet. 'techts davon schließt sich eine weiterer Raum 17 am, der durch eineebenfalle als Ventilsitz ausgebildete Öffnung 18 mit Raum 11 verbunden ist. Ein Teller 19 ist zum Abschluß der Öffnung 18 und ein mit ihm starr verbundener Teller 20 zum Abschluß der Öffnung 13 eingerichtet. Die Teller bilden zusammen einen Ventilkörper. Eine Druckfeder 21 preßt normalerweise den Teller 19 auf seinen Sitz. Eine weitere Druckfeder 22 hält die Membran normalerweise an ihrem linken Anschlag, so daß der Teller 20 von seinem Sitz abgehoben wird. Raum 17 ist endlich mit einem Anschluß 23 und Raum 10 mit einem Anschluß 24 vorsehen. Dies sind die bei jedem pneumatischen Bremaverstärker vorhandenen Anschlüsse. Der jeweilige, mit der atmosphärischen Luft in Verbindung stehende Anschluß ist allerdings meist durch ein Staubfilter oder dgl. abgedecktg während der andere in eine Verechraubung ausläuft. Die Wirkungeweise sei zunächst für Saugluftbetrieb erläutert. Anschluß 23 ist offen, so daß in Raum 17 ständig der atmo4-phäriedhe Luftdruck herrscht. Anschluß 24 ist mit den An. naugkrümmern des Fahrzeugmotors verbunden. In den Bäumen 10 und 11 sowie 6 und 7 herrscht damit Unterdruck. Der Kolben 1 bleibt in der gezeichneten Stellung. Wirkt »n eine Pedalkraft P auf die Stange 15 und damit auf die Membran, so bewegt sich diese nach rechts bis zur Anlage am Teller 20. Bis hierher verändern sich die geschilderten Verhältnisse nicht. Wird die Pedalkraft nun noch grißerg mg hebt Teller 19 ab und es kann Luft in den Raum 11 einetrinen. Der Druck steigt so lange an,bis die auf die Membran wirkende__ Kraft der gestiegenen Pedalkraft das Gleichgewicht hält.
Kolben 1 hat sich in irgendeine Zwischenstellung eingestellt, der Bremsdruck hat einen erhöhten lVert erreicht. Bei weiterem Anstieg der Pedalkraft ergeben sich weitere derartige Gleichgewichtszustände, bis endlich in Raum 11 der volle atmosphärische Ludtdruck herrscht und Teller 19 abgehoben bleibt. Von hier ab behält der Bremedruck seinen Wert bei. Wird die Pedalkraft wieder weggenommen, legt sich Tell er 19 an und Teller 20 hebt ab. Der Druck vor und hinter dem Luftkolben gleicht sich aus und der Bremsdruck sinkt auf den anfängliellen Mindestwert ab.. Zusätzlich zu dem erläuterten Schema sind, wie schon erwUhnte die handelsüblichen Bremsverstärker für den Notfall so eingerichtet, daß die Pedalkraft auch bei Ausfall der pneumatischen Hilfskraft einen Mindestbremsdruck erzeugt. Ohne hierauf näher einzugehen$ soll anhand von Fig. 2 dieser Effekt im Prinzip aufgezeigt werden. Die strichpunktierte Linie 25 stellt den Bremsdruck in Anhängigkeit von der Pedalkrait Pohne'Verstärkungswirkung dar. Bei hydraulischer Bedignung des Bremsverstärkers wäre also 25 zugleich der Pimärdruck. 26 ist dagegen der Bremsdruck in Abhängigkeit von der Pedalkraft bei regulärer Funktion des Verstärkers, Bis zum Anheben des Tellers 19 steigt der Bremsdruck langsam mit P an. Dann kommt der Bereich mit zunehmender Verstärkungswirkung und beim oberen Knick der Kurve 26 bleibt der - Durchgang 18 geöffnet, die Verstärkungskraft ist voll ausgenutzt, von hier ab steigt der Bremsdruck nur noch langsam mit zunehmender Pedalkraft an.
Wenn daher bei deisen Bremsverst ärkern die pneumatiselle Hilfskraft ausfällt, was durch eine Anzahl der erfindungsgemäßen Ausführungsformen L.#i,istlich nachgeahmt wird, dann sinkt der Bremsdruck nicht -uf Nullp sondern auf einen bestimmten niederen --dert ab, der von der jeweils wirksamen Fedalkraft abhängt. Praktisch beträgt aber dieser restliche Bremsdruck nur einen Bruchteil ües verstärkten Bremsdruckes, so daß die erzielte Druckabsenkun- aussreicht, um ein blockierendes Rad wieder zu beschleunigen bzw. das Blockieren eines in starker Verzögerung begriffenen Rades zu verhindern. Dies dürfte insbesondere für schwere Fahrzeuge zutreffen. Will man die in Fig. 1 gezeigte bekannte Anordnung anstatt mit Saugluft mit Druckluft betreiben, dann ist die Druckluft am Anschluß 23 einzuleiten und der Anschluß 24 offen zu halten. Die Wirkungsweise ist genau die gleiche, da ständig in Raum 17 ein höherer Druck als in Raum 10 herrscht. Die Erfindung sei nun zunächst anhand des Beispiels aus Fig. 3 erläutert und zwar in der Version als Saugluftvergtikrer, Der Anschluß 23 ist mit einem Dreiwegeventil 27 verbunden, das aus einem Gehäuse 28 und einem Ventilkörper 29 mit Betätigungestange 30 besteht. Ein Ventilan8chluß 31 ist zur atmosphärischen Luft hin offen. Der dritte Ventilanschluß ist mit dem Bremsverstärkeranschluß 24'verbunden und führt gleichzeitig bei 32 zur Saugluftquelle. In Normalbetrieb steht das Dreiwegeventil wie gezeichnet. Anschluß 23 hat Atmosphärendruckg Anschluß 24 Unterdruck* Während des Bremsens ist der Durchgang von Raum 10 zu Raum 11 - wie schon geschildert - geschlossen und der Durchgang von Raum 11 zu Raum 17 offen. Wird nun durch die Radverzügerung der Ansprechwert den Verzögerungsgebers überschritten, dann schaltet das Dreiwegeventil 27 um und Raum 11 erhält ebenfalls Unterdruck. Infolgedessen geht der Kolben 1 in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung zurück. Sobald durch den veriainderten Brensdruck die Radverzügerung wieder sinkt, schaltet der Verzögerungsgeber &b und Ventil 27 fällt wieder in die gezeichnete Steltung.. Solange es in dieser Stellung bleibt, beeinflußt es die normale Wirkungsweine den BremsverstÄrkers nicht, Die Wirkungsweise als Druckluftverstärker dürfte mit d#n gegebenen Erläuterungen ohne weiteren verständlich sein. Für die Anschlußdrücke gelten die oberen Bezeichnungen. Der Druckausgleich erfolgt bei Atmoophärendfuck. Gemäß Fig. 4 ist ein Dreiwegeventil 33 am Anschluß 24 angeordnet. In der gezeichneten Normalstellung gelangen die angegebenen Drücke an die Anschlüsse 23 und 24. Bei umgeschaltetem Ventil gelangt jedoch Überdruck bzw. Atmosphärendruck auf beide Anschlüsse mit dem jeweiligen Erfolg, daß der Kolben zurückgeht unter der Wirkung seiner Feder.
Das Beispiels nach Fig. 5 ist noch leichter verständlich. Ein Zweiwegeventil 34 ist einfach in eine Verbindungsleitung zwischen den Leitunfren 8 und 9 eingeschaltet und normalerweise geschlossen. Wird es vom Verzögerungsgeber geöffnet» dann können sich die Drücke vor und hinter dem Kolben 1 auf uirektem Wege ausgleichen. Dabei entsteht nun allerdings ein geschlossener Druckgang vom Anschluß 24 über 10, 89 349 99 11, 18, 17 zum Anschluß 23. Das könnte, falle die Anordnung als Druckluftverstärker betrieben wird, zur Folge haben, daß der Druckluftvorrat unnötig vermindert wird, denn die bei 23 eintretende Druckluft kann über den genannten Weg nutzlos bei 24 ent-' weichen. Daher wird für diesen Fall gemäß Fig, 6 ein weiteres Zweiwege» ventil 35 in die Druckleitung eingeschaltetg welches normaler. weise geöffnet ist. Beim Ansprechen des Verzögerungsgebers schließt dieses jedoch womöglich noch bevor 34 öffnet. Damit wird der Druckluftverbrauch auf die zum Bremsen nötige Menge begrenzt* Das Ausführungsbeispiel nach Fig- 7 baut auf Fig, 3 auf- Zusätzlich ist ein Dreiwegeventil 36 in die Verbindungsleitung 8 einge. schaltet. Der dritte Anschluß wird wie Anschluß 31 mit Überdruck oder Atmosphäre versorgt. Die gezeichnete Stellung entspricht dem Normalbetrieb wie zu Fige 1 beschrieben. An der rechten Seite des Kolbens 1 wirkt Überdruck bzw. Atmosphärendruck gegenüber Atmosphärendruck bzw. Überdruck an der anderen Seite. Schalten nun beide Ventile gleichzeitig um, so werden, wie ersichtlich, die Drücke vertauscht. Dadurch kehrt der Kolben wesentlich schneller in seine Ausgangslage zurück, denn er wird nicht nurdurch seine Feder 59 sondern auch durch den Druckunterschied zurückgetrieben, Fig. 8-unterscheidet sich gegenüber Fig, 7 durch die Verlegung des Ventils 361 an den Anschluß 24- 1)ies ist möglichp da der Raum 10. ein'Durchgangeraum isig d.h. Anschluß 24 über 10 und 8 stets mit Raum 6 verbunden ist. In dieser Darstellung sind beide Ventilkörped durch eine Stange 37 miteinander gekuppelty um zu zeigeng daß sie gemeinsam betätigt werden sollen. Das Beispiel nach Fig. 8 ist vorzuziehen, weil die Verbindungsleitung 8, die je nach Bauart des Bremaverstärkera schwer zugänglich sein kanng nicht angezapft zu werden braucht, Fig. 9 endlich zeigt ein letztes Beispiel eines ebenfalls flumpolbaren" Bremsverstärkersp wobei von Fig- 4 ausgegangen wurde. Hier liegt das zusätzliche Dreiwegeventil 38 in der Verbindungsleitung g.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e t 1, Gleitßchutzeinrichtungg insbesondere für Fahrzeuge, die mit einem Bremskraftverstärker ausgerüstet sindy dadurch gekennzeichneig daß an der pneumatischen Seite des Bremsverstärkere Umschalt- und oder Absperrorgane vorgesehen sindt welche mit einem die Hadverzögerung messenden Geber in Verbindung stehen und bei drohendem Gleiten den Verstärker unwirksam machen* 2. Gleitschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnety daß in die pneumatische Zuleitung höheren Druckes ein Drei-- wegeventil eingeschaltet -.st, welches in einer Stellung die Zuleitung mit dem entsprechenden Anschluß des Bremsverstärkers verbindet, in der anderen Stellung dagegen die Zuleitung absperrt und den Anschluß mit der Zuleitung niedrigeren Druckes verbindet. 3* Gleitschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet9 daß in die pneumatische Zuleitung niedrigeren Druckes ein Dreiwegeventil ein.-.eschaltet ist, welches in einer Stellung die Zuleitung mit dem entsprechenden Anschluß des Bremsver. stärkers'verbindet, in der anderen Stellung dagegen die Zuleitung absperrt und dtn Anschluß mit der Zuleitung höheren Druckes verbindet* 4. Gleitschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetp daß die beiden an den pneumatischen holben (1) angrenzenden Räume (69 7) mittels eines Zweiwegeventils (35) Direkt verbindbar sind. Glüitschutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet$ da2 ein zweitesq gegensinnig betätigbares Zweiwegeventil (34) in die Druckluftzuleitung eingeschaltet ist, welches sperrtl solange das andere Zweiwegeventil (4 35) geöffnet isto 6. Gleitschutzeinrichtung nach Anspruch 'C-" dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Raum (6) normalerweise niedrigeren Druckes, der' an den pneumatischen Kolben (1) angrenzt, ein zweites, gegensinnig betätigbares Dreiwegeventil eingeschaltet isty welches -'n der zuerst ---enannten Stellung den Raum mit der Zuleitung niedrigeren Druckes verbindet, in der anderen Stellung dagegen diese Zuleitung aDsperrt und den Raum (6) mit der Zuleitung höheren Druckes verbindet (Fig- 7 Und 8)-7- ;--eitschutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-zeichnetp daß unmittelbar vor dem Raum (7) normalerweise höheren Druckes, der an den pneumatischen Kolben (1) angrenzt» ein zweites, gegensinnig betätigbares Dreiwegeventil eingeschaltet isty welches in der zuerst genannten Stellung den Raum über das Bremsventil (18, 19) mit der Zuleitung höheren Drucken verGindety in der anderen Stellung dagegen die vom ]3remave-ntil kommende Leitung absperrt und den Raum (7) mit der Zuleitung niedri;":,#eren Druckes verbindet (Fig. 9).